BR112017025181B1 - Material semissintético pulverulento obtido pela modificação da composição de um biomaterial marinho natural, método de fabricação do mesmo e seus usos - Google Patents

Abstract

material semissintético pulverulento obtido pela modificação da composição de um biomaterial marinho natural, método de fabricação do mesmo e seus usos. a invenção se refere a um material semissintético pulverulento, derivado de um biomaterial marinho natural, a saber, a camada interna aragonítica da casca de moluscos bivalves selecionados do grupo que compreende pinctadines, nomeadamente, pinctada maxima, margaritifera e tridacnes, principalmente, tridacna gigas, maxima, derasa tevaroa, squamosa, crocea, hippopus hippopus, hippopus porcelanus, na forma pulverulenta, com adição de biopolímeros insolúveis e solúveis e carbonato de cálcio transformados por carbonatação; refere-se também ao seu método de fabricação e aos seus usos.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um material bioabsorvível semissintético pulverulento obtido a partir de um biomaterial marinho natural derivado da concha de moluscos bivalves, como os Pinctadines (ostras) em geral e, nomeadamente, Pinctada maxima, margaritifera, e Tridacnes (palhaças gigantes): Tridacna gigas, maxima, derasa, tevaroa, squamosa, crocea, Hippopus hippopus, Hippopus porcelanus.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] De uma forma geral, os materiais utilizados para o preenchimento de defeitos do osso causados por trauma, tumor, ou distrofa degenerativa são cimentos de fosfato de cálcio, bio-copolímeros, de origem animal ou humana.

[003] Para vedação da prótese, apenas o poli (metacrilato de metila) (PMMA) é utilizado, opcionalmente, em combinação com antibióticos, um iniciador, um ativador, um agente opacificante ou corante. Os stents são habitualmente vedados com cimento de PMMA cujas desvantagens são bem conhecidas, especialmente, a reação exotérmica produzida durante a polimerização do cimento, necrose celular óssea resultante do encolhimento do cimento ao longo do tempo e envelhecimento, que causa a mobilidade da prótese e a necessidade de sua recuperação dentro de 10 a 15 anos de pós-operatório na maioria dos casos.

[004] Todos estes materiais são biocompatíveis, alguns deles, tais como os cimentos de fosfato de cálcio, que reivindicam propriedades osteocondutoras; alguns são bioativos, sendo a maioria inerte.

[005] Os cimentos ósseos injetáveis são feitos de uma fase mineral e uma fase líquida que pode ser ácido fosfórico, uma solução aquosa ou um gel de HPMC, água estequiométrica de 0,1 mol de ácido sulfúrico, de ácido cítrico.

[006] Os biomateriais, sintético ou de origem bovina utilizados como substitutos de osso, são, principalmente, equipados com propriedades osteocondutoras e, geralmente, não são completamente bioreabsorvível.

[007] Para alguns deles, incluindo polímeros, há a liberação de produtos de degradação que podem ter efeitos nocivos a longo prazo sobre os tecidos circundantes ou doença sistêmica. Esta bio-reabsorção é dependente do paciente.

[008] Além disso, quase todos os substitutos ósseos não são bioativos; forçando a associá-los com o colágeno de origem animal, ou outras substâncias, de ser bio-absorvida, induzir uma grande reação inflamatória do hospedeiro receptor, maior e difere da resposta fisiológica.

[009] A principal desvantagem dos substitutos de osso, em forma de pó ou grânulos reside no fato de que, durante a aplicação, quer com o sangue autólogo, solução salina ou outro veículo líquido, eles não formam "coágulo" tendo propriedades adesivas e plásticas promovendo a coesão e mantê-los no local.

[0010] Sabe-se que o osso humano é constituído por 43 % de componentes inorgânicos, 32% de componentes orgânicos e 25% de água. O componente orgânico consiste de 90% de proteínas colagênicas - incluindo 97% de colágeno tipo I, tipo III, IV e V, e 10 % de proteínas não-colagenosas representado por osteocalcina, osteonectina, osteopontina proteínasialo óssea, proteoglicanos, fibronectina, fatores de crescimento e proteínas morfogênicas. É estas proteínas não-colagenosas desempenham um papel essencial nos processos de osteogênese e de reparação de tecidos danificados.

[0011] A fração inorgânica é constituída principalmente por hidroxiapatita, sob a forma de cristais de fosfato de cálcio, esta fração contém também outros minerais tais como de sódio, potássio, cobre, zinco, estrôncio, flúor, alumínio, silício em quantidades muito baixas. Todos estes elementos desempenham um papel importante no metabolismo celular e na cicatrização de feridas e regeneração óssea.

[0012] Investigação da arquitetura e composição da concha dos moluscos bivalves, como Pinctadines, em geral, e, nomeadamente, Pinctada maxima, margaritifera e Tridacnes, nomeadamente Tridacna gigas, maxima, derasa, tevaroa, squamosa, crocea, Hippopus hippopus, Hippopus porcelanus, mostrou que compreende uma camada interna nacreosa, composta de 3 a 5% de uma fração orgânica, constituída por proteínas de colágeno e proteínas não colágenas, biopolímeros essencialmente insolúveis e solúveis. A camada interna nacreosa também contém uma fração inorgânica que representa 95 a 97%, consistindo essencialmente em carbonato de cálcio, minerais e íons metálicos, bem como 3% de água. Esta investigação da arquitetura do invólucro dos moluscos a que se refere a invenção também mostra que consiste em uma camada externa de calcita, estruturalmente diferente da camada interna aragonática, mas também contendo uma fração orgânica constituída por biopolímeros insolúveis e solúveis.

[0013] Muitas publicações têm em destaque as propriedades osteoindutoras e biomaterial osteocondutor derivados da camada de aragonita natural de moluscos marinhos acima mencionados.

[0014] Estas propriedades surgem a partir da presença de biopolímeros contido na fração orgânica, em que identificamos proteínas estruturais semelhantes aos que contribuem para a arquitetura de órgãos como os dentes, ossos, pele, músculos, membranas mucosas, etc. também apresentam proteínas funcionais semelhantes àqueles envolvidos em processos metabólicos, bioquímica (enzimologia, imunologia, receptores de membrana, moléculas de sinalização, etc.). Entre estas proteínas estruturais, colágenos são particularmente representados: é assim que identificado colágeno tipo I, II, III e afins.

[0015] Além de aminoácidos livres, mostraram a presença de proteoglicanos (carboidratos ligados aos peptídeos pequenos), glicoproteínas (colágeno e associação de carboidratos), incluindo glicoproteínas de peso molecular baixo, geralmente considerado como sendo fatores de crescimento relacionados com a BMP, TNF-β, β TGF, PGF, etc.

[0016] Também é conhecido o papel fundamental de certas moléculas não-colagenosas no processo de cicatrização fisiológica e em células e tecidos de regeneração.

[0017] As propriedades de cicatrização, regeneração, angiogênese e osteoindução do complexo organo-mineral da camada interna da concha dos moluscos acima mencionados, propriedades ligadas à presença desses vários colágenos e fatores de crescimento foram demonstradas in vitro e in vivo.

[0018] Se compararmos a composição físico-química do tecido ósseo e da aragonita das conchas dos moluscos em questão, notamos grande semelhança dos componentes orgânicos presentes em um percentual de 32% no tecido ósseo e de 3 a 5% na aragonita. As fases minerais, 43% para o osso, essencialmente fosfato de cálcio, representam na aragonite 95 a 97% na forma de carbonato de cálcio; as proporções dos outros minerais são muito semelhantes.

[0019] Levando em consideração o papel dos biopolímeros contidos na fração orgânica do biomaterial marinho natural, os inventores consideraram pertinente modificar sua composição aumentando a proporção desses biopolímeros na composição de um novo biomaterial híbrido semissintético.

[0020] Sabe-se que a fração orgânica de camadas internas e externas aragonítica de conchas de moluscos calcíticos em causa, contém moléculas solúveis, que possuem propriedades osteogênicas difusíveis envolvidos na mineralização e crescimento de tecidos calcificados. É também pôs em evidência a presença de estrutura da proteína insolúvel em envelopes peri-cristalinos e aragonite inter- lamelar.

[0021] Além disso, as moléculas contidas na fração orgânica da camada de concha calcítica externa são semelhantes àqueles contidos na camada interna das cochas de moluscos aragonítico abrangidos pela invenção.

[0022] Por isso parece pertinente extrair e concentrar não só as moléculas orgânicas intimamente ligadas aos biocristais e às lamelas intercristalinas que constituem a aragonita dos testes nacarados, mas também aquelas contidas na camada externa calcítica das cascas dos moluscos em questão.

[0023] A extração de porções orgânicas de biopolímeros do biomaterial destina-se a proporcionar moléculas solúveis e insolúveis. O objetivo é o de aumentar, por suplementação de extratos de bio-polímeros insolúveis e solúveis, relação estrutural orgânico-inorgânico, a fim de otimizar as propriedades de células e de regeneração de tecidos, cicatrização, osteoindução, angiogênese do biomaterial assim obtido.

[0024] Assim, os presentes inventores descobriram que é possível, a partir da concha de um molusco selecionado de Tridacna maxima, Tridacna gigas, Tridacna derasa, Tridacna tevaroa, Tridacna squamosa, Tridacna crocea, Hippopus hippopus, Hippopus porcelanus, Pinctada maxima, Pinctada margaritifera, e outros Pinctadines obter um material que atenda a esses requisitos adicionando a ele biopolímeros solúveis e insolúveis e carbonato de cálcio transformado por carbonatação.

[0025] Assim modificado, o novo material bioabsorvível semissintético pulverulento, de acordo com a invenção, é destinado à fabricação, por exemplo, substitutos ósseos, cimentos injetáveis ou cimentos para selar endopróteses, ou para fazer dispositivos de osteossíntese bioabsorvíveis e implantes moldados.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0026] Assim, de acordo com um primeiro aspecto, a invenção se refere a um material semissintético pulverulento, derivado de um biomaterial marinho natural, com adição de biopolímeros insolúveis e solúveis e carbonato de cálcio transformado por carbonatação.

[0027] A invenção também se refere a um processo para preparar o material semissintético.

[0028] Refere-se também a uma composição que compreende os biopolímeros solúveis e insolúveis ou carbonato de cálcio transformado por carbonatação implementado no material semissintético.

[0029] É, finalmente, por objetivo a utilização de material semissintético ou composição para a fabricação, por exemplo, substitutos de osso, injeção de cimento ou cimentos para endo próteses, ou no desenvolvimento de dispositivos osteossíntese bioreabsorvíveis ou implantes moldados.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO:

[0030] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção se refere a um material pulverulento semissintético, derivado de um biomaterial marinho natural, com adição de biopolímeros insolúveis e solúveis e carbonato de cálcio transformado por carbonatação.

[0031] O material, de acordo com a invenção é derivado de um biomaterial marinho natural, a saber, a camada interna aragonítica da casca de moluscos bivalves selecionados do grupo que compreende Pinctadines, nomeadamente, Pinctada maxima, margaritifera e Tridacnes, nomeadamente Tridacna gigas, maxima, derasa, tevaroa, squamosa, crocea, Hippopus hippopus, Hippopus porcelanus, a dita camada aragonática estando em forma pulverulenta.

[0032] O material semissintético pulverulentoda presente invenção é bio-resorbsorvível.

[0033] De acordo com uma concretização, o tamanho de partícula é de 5 nm a 100 μm, de um modo preferido, de 20 nm a 50 mícrons, mais preferencialmente, entre 50 nm e 20 microns.

[0034] Os biopolímeros solúveis e insolúveis são extraídos da camada interna aragonítica e / ou da camada externa calcítica da casca dos moluscos bivalves selecionados do grupo que compreende Pinctadines, nomeadamente, Pinctada maxima, margaritifera, and Tridacnes, notably Tridacna gigas, maxima, derasa, tevaroa, squamosa, crocea, Hippopus hippopus, Hippopus porcelanus.

[0035] Um método de extração destes polímeros é descrito abaixo.

[0036] De acordo com uma concretização particular, a adição de biopolímeros e extratos biopolímeros insolúveis solúveis é feito de acordo com uma relação de biopolímeros solúveis / biopolímeros insolúveis correspondentes ao existente no biomaterial de partida.

[0037] O carbonato de cálcio transformado por carbonatação empregado no material semissintético da invenção é derivado de um carbonato de cálcio natural terrestre, natural marinho ou precipitado ou da fração inorgânica da camada aragonítica após extração dos biopolímeros insolúveis e solúveis, que foi transformado por carbonatação. Sabe-se que o carbonato de cálcio, cristalizado no sistema ortorrômbico ou romboédrico, quando submetido a tratamento térmico entre 800 e 1100° C, apresenta, através de termólise e oxidação, novas propriedades que se refletem em poder considerável de adesivo e plasticidade que permite a modelagem fácil. Este fenômeno é a carbonação, de acordo com a seguinte reação: CaC03 + tratamento térmico -> Ca(OH)2 + C02 -> CaC03 + H20

[0038] Nesta reação, no qual ocorre a elevação da temperatura e mantendo durante um período de 20 - 40 minutos, carbonato de cálcio quimicamente transformadas em tornar-se cal, e em seguida, sob a acção da C02 e a umidade torna-se carbonato de cálcio amorfo. Esta transformação química leva vários dias, dependendo da umidade ambiente.

[0039] Assim, o material pulverulento semissintético de acordo com a invenção compreende um pó derivado de um material marinho natural cuja fração orgânica é suplementada com biopolímeros insolúveis e solúveis extraídos, e a fração mineral é suplementada com carbonato de cálcio de origem sedimentar ou madrepérola marinha, ou de origem sedimentar ou origem terrestre precipitada, transformada por um processo de carbonatação.

[0040] De acordo com uma concretização particular, o material semissintético pulverulento, de acordo com a invenção compreende aragonita em forma de pó tendo um tamanho de partícula de 5 nm a 100 μm, de um modo preferido de 20 nm a 50 μm, ainda mais preferencialmente, entre 50 nm 20 μm, insolúveis e solúveis em extratos de biopolímeros, e carbonato de cálcio transformado por carbonatação.

[0041] Através da adição de extratos de biopolímeros solúveis e insolúveis, a partir da fração orgânica do material de partida é aumentada numa gama entre 1% e 10%, de preferência, nas proporções entre os biopolímeros insolúveis e solúveis biopolímeros existentes no material de partida. Por meio da adição de carbonato de cálcio por carbonatação convertido, a partir da fracção mineral do material de partida é aumentada numa gama entre 1% e 10%, dependendo das características físico-químicas desejadas.

[0042] De acordo com uma concretização particular, o material semissintético de acordo com a invenção compreende: por 100 g de aragonita em forma de pó tendo um tamanho de partícula de 5 nm a 100 μm, de um modo preferido, de 20 nm a 50 microns, ainda mais preferencialmente, entre 50 nm e 20 microns; de 1 g a 50 g, de preferência, de 5 g a 25 g, ainda mais preferencialmente desde 10 g a 15 g de extratos biopolímeros solúveis e insolúveis; ede 0,5 g à 50 g, de preferência, de 1 g à 25 g, mais preferencialmente, de 2 g à 10 g de carbonato de cálcio transformado por carbonatação.

[0043] Durante a extração de biopolímeros, os inventores demonstraram que na camada interior e o exterior aragonítico marisco camada calcítico utilizado na implementação da invenção, a proporção de biopolímero insolúvel representa desde 2, 6% para 4,3% e o biopolímero solúvel de 0,4% a 0,7% de peso total. A adição de biopolímeros no material de acordo com a invenção é tal que o rácio de biopolímeros / biopolímeros insolúveis solúveis é semelhante à proporção do produto original natural.

[0044] A invenção também se refere a um método para a preparação de um pó de material semissintético, tal como descrito acima.

[0045] De acordo com o método da invenção, os componentes são preparados separadamente e depois misturados de forma a obter o material de acordo com a invenção. Assim, foi preparado o material de pó derivado de um biomaterial natural marinho, os biopolímeros insolúveis e solúveis extraídos a partir de um biomaterial marinho natural e o carbonato de cálcio transformado por carbonatação.

[0046] Mais particularmente, o processo de preparação compreende a mistura de um biomaterial natural do solo por, para polímeros insolúveis e solúveis extraídos a partir da camada interna aragonítica e / ou a camada externa do invólucro de moluscos bivalves calcítico selecionado a partir do grupo que consiste em Pinctadines, incluindo Pinctada Máxima, margaritifera, e moluscos, particularmente Tridacna gigas, máximos, derasa, tevaroa, squamosa, crocea hippopus hippopus hippopus porcelanus e carbonato de cálcio transformado por carbonatação.

[0047] Em uma concretização particular, o biomaterial natural, granulado é aragonítico da camada interior da concha de molusco. A moagem é realizada de modo a obter-se um tamanho médio de partícula de 20 nm a 50 μm. Os grãos obtidos pode ser esferonizado para melhorar a fluidez e compressibilidade do pó.

[0048] No processo, de acordo com a invenção, os biopolímeros insolúveis e solúveis são extraídos respectivamente por supercentrifugação e por ultrafiltração tangencial acoplada a osmose reversa após hidrólise. Antes da extração, a camada interna aragonítica e / ou a camada externa calcítica da concha dos moluscos podem ser reticuladas. Para facilitar a extração, a camada interna aragonítica e / ou a camada externa calcítica da concha dos moluscos é (são) moída e peneirada até uma granulometria entre 250 μm e 50 μm.

[0049] Estas etapas são descritas em sucessão no que se segue.

[0050] O biomaterial marinho natural utilizado como matéria-prima é selecionado do grupo que compreende Pinctadines, nomeadamente, Pinctada maxima, margaritifera, and Tridacnes, notably Tridacna gigas, maxima, derasa, tevaroa, squamosa, crocea, Hippopus hippopus, Hippopus porcelanus.

[0051] Cada componente pode ser do mesmo biomaterial marinho ou de diferentes biomateriais marinhos.

[0052] As conchas selecionadas são limpas, descontaminadas, eventualmente reticulados, camada calcítico é separado a partir da camada interior. A camada interna é moída. Uma porção da camada interna branqueado é o componente de base do material de acordo com a invenção. Os biopolímeros solúveis e insolúveis são extraídos a partir da camada de calcite e / ou a camada interior. O carbonato de cálcio, que pode ser proveniente da parte mineral recuperada após a extracção de biopolímeros é transformado por carbonatação. Biopolímeros assim extraída e carbonato de cálcio transformado por carbonatação são adicionados ao componente de base obtido anteriormente.

[0053] Uma concretização específica do processo, de acordo com a invenção é descrito em detalhe no que se segue. Naturalmente, o técnico versado no assunto irá adaptar-se as condições do presente processo para a de saída específico biomateriais e dos usos finais desejados.

I. PREPARAÇÃO DE COMPONENTES:

[0054] Após a remoção do epibionte por raspagem, a partir de conchas de biomaterial marinho selecionado submetidas aos seguintes tratamentos:

I.1) Descontaminação de conchas:

[0055] As conchas são descontaminadas por imersão em um banho de água corrente ao qual é adicionada uma solução de hipoclorito a 2% de cloro ativo.

I.2) Tratamento de ultrassons das conchas:

[0056] As conchas são em seguida lavadas e tratadas em um tanque de ultrassons cheio com água corrente microbiologicamente controlada, por exemplo, a uma temperatura de 55 ° C à qual é adicionada uma solução de limpeza e desinfecção, a uma diluição de uma solução de 1 parte para 127 partes de água. A duração do tratamento ser da ordem de 30 min a uma frequência de cerca de 40 kHz.

I.3) Rinsagem e secagem das conchas:

[0057] As conchas são então lavadas, por exemplo, durante 20 minutos num banho de água desmineralizada a uma temperatura de 90 ° C, adicionada com Calbénium® a uma diluição de 2% durante 30 min. Eles são em seguida secos.

I.4) A reticulação da concha:

[0058] Em outra concretização, a fim de dar o biomaterial natural aumentou propriedades biológicas, especialmente para a otimização do metabolismo celular e fortalecimento de propriedades antirradicais livres, as conchas podem ser reticuladas como se segue:

[0059] Num recipiente translúcido feito de vidro ou de plástico de capacidade variável, é preparada uma mistura de água da torneira suplementado com 10% de riboflavina; o conjunto é mantido a uma temperatura acima de 20° C, agitando a mistura a geração de um fluxo perpendicular à radiação UVA.

[0060] As conchas são colocadas verticalmente e são submetidas em ambos os lados para a irradiação de lâmpadas UVA de comprimento de onda de 365 nanómetros segundos sob uma intensidade de 2300 micro-joules por centímetro quadrado durante 180 minutos. O conjunto é mantido sob vácuo durante toda a duração do tratamento.

[0061] As conchas são em seguida enxaguadas e secas por fluxo de ar quente a 40 ° C.

[0062] Pode-se também usar o método descrito no pedido de patente FR 14 50204 depositado em 10 de janeiro de 2014.

I.5) Eliminação da camada externa calcítica:

[0063] As camadas externas calcíticos das conchas são removidas por retificação, com um moinho de granulação fina.

[0064] O produto é reservado e é a "batelada porextração de biopolímeros a partir da camada externa calcítica"

I.6) Congelamento de testes nacarados expostos após a moagem:

[0065] De acordo com a invenção, testes nacarados são congelados a -18 ° C durante 120 min.

I.7) Trituração de teste nacarado e recuperação de bateladas:

[0066] Em seguida, o esmagamento dos testes nacarados foi realizado, por exemplo, em um triturador de mandíbulas de carboneto de tungstênio, de aspiração, de modo a recuperar as partículas em suspensão, também contendo nano- grãos.

[0067] A operação de esmagamento é repetida pelo menos 3 vezes e depois de reserva de peneiração, duas bateladas:- O primeiro com uma granulometria aleatória de 20 mícrons a 50 nanômetros constituirá a porção mista de aragonita do produto de acordo com a invenção, denominado "batelada mista de aragonita" a seguir. "batelada misto de aragonita" significa a forma pulverulenta obtida após a moagem, compreendendo os dois componentes orgânicos e inorgânicos.- A segunda batelada com um tamanho de partícula de 250 a 50 micra é a extracção de biopolímeros insolúveis e solúveis. Vai ser chamada "batelada para extração dos biopolímeros da camada interna aragonítica”.

[0068] O uso de um granulômetro a laser determinar o tamanho e faixa de grãos dos pós obtidos.

I.8) Esferificação de batelada misturada a aragonita:

[0069] A batelada misturada a aragonita é submetida a um tratamento mecânico para unificar a esferificação dos grãos, a fim de arredondar os cantos e arestas dos grãos por atrito.

[0070] Este tratamento tem o efeito de promover a fluidez, compressibilidade, do pó obtido, e, assim promover ligações de densificação e inter-partículas durante a aplicação do material de acordo com a invenção, em particular como substituto do osso, cimentos, cimentos injetáveis, dispositivos de osteossíntese bioreabsorveis e implantes moldados.

[0071] O seguinte procedimento pode ser adotado para esta etapa de esferificação: Uma mistura de partes iguais de material pulverulento da batelada mista de aragonita e lascas de alguns mm2 de madeira dura, por exemplo, carvalho, esterilizado em uma autoclave, é colocada em um recipiente cilíndrico feito de vidro ou zircônio, por exemplo, com eixo de rotação horizontal, que possui lâminas de vidro de largura variável.

[0072] O recipiente é rodado por um tempo e a uma velocidade variável, dependendo do tamanho do recipiente e a quantidade de produto a ser tratada.

[0073] Após o processamento de esferificação, toda a mistura, de batelada e aragonita é recuperada num recipiente inerte preenchido com uma quantidade adequada de água que constantemente agitada durante cerca de 15 minutos. Depois de repousar, as lascas de madeira flutuantes de superfície são removidas por aspiração.

[0074] A solução é então filtrada, através de uma malha de filtro de nylon com um diâmetro de 20 microns e a pelota é seca em Rotavapor a 40 ° C e embalada.

[0075] De acordo com uma outra concretização, a batelada mista aragonítica também pode ser adicionada em partes iguais de cloreto de sódio sob a forma de diâmetros de grão aleatórios de 1 a 3 mm. Após o tratamento, o cloreto de sódio é removido por dissolução em água quente a 90 ° C e filtração através de filtro de nylon, seguido de lavagem com água quente a 90 ° C e depois secagem por fluxo de ar quente 40 ° C.

II. EXTRAÇÃO DE BIO-POLÍMEROS II.1) 1 Extração biopolímeros insolúveis:

[0076] De acordo com a invenção, uma quantidade adequada de pó da batelada para extração de biopolímeros de camada interna de aragonita obtida na etapa 1.5) é misturada com uma quantidade suficiente de água desionizada para ser injetada num reator a hidrólise, em que é adicionada uma quantidade pré-determinada de ácido cítrico a 25%; sendo o conjunto resfriado até uma temperatura entre 4 e 5 ° C com agitação constante. Os inventores escolheram utilizar o ácido cítrico, devido às suas propriedades de descida no pH e a tensão superficial.

[0077] O PH, controlado pelo medidor de pH é mantido acima de 4,5 pela adição de 2,5 N de hidróxido de sódio, a fim de não alterar as biopolímeros; é então reduzido para 7 a fim de passo por adição de 0,1 litro de hidróxido de sódio 5N a 100 litros de hidrolisado.

[0078] Uma vez obtido a dissolução completa do pó, o hidrolisado é transferido para um tanque de armazenamento, sempre sob agitação constante e, em seguida, transferido para um separador centrífugo, onde ele é submetido a uma força de 18 a 20 000G no ciclone.

[0079] A operação é repetida, se necessário, depois de verificar a solução pelo turbidímetro e correcção de ácido cítrico, se necessário, sendo a temperatura mantida entre 4 e 5 ° C.

[0080] Dependendo dos resultados da turbidimetria, o hidrolisado pode sofrer supercentrifugação novamente. Em cada ciclo de supercentrifugação, o resíduo dos biopolímeros insolúveis coletados é lavado e colocado de lado. A água da lavagem dos resíduos é tratada com ácido oxálico para verificar a presença ou ausência de cálcio.

[0081] No final da última supercentrifugação, obtém- se então um resíduo contendo todos os biopolímeros insolúveis, na forma de um bolo acastanhado úmido, que é seco por liofilização, ou Zeodratation (hidratação por zeólitos); ao final do tratamento temos esférulas cinza com diâmetro de 2 a 3 mm, resultantes do enrolamento das proteínas sob a ação da força centrífuga.

[0082] Os extratos biopolímeros insolúveis são moídos, por exemplo, num moinho planetário para se obter um pó com uma dimensão aleatória a partir de 5 mícrons a 100 nanômetros recuperados após peneiração.

II.2) 2 Extração de biopolímeros solúveis:

[0083] O permeato e as lavagens são alimentados a ser dessalinizada num dispositivo de ultra-filtração de fluxo, por exemplo com cassetes possuindo um corte LKD.

[0084] É adicionado ao permeado, ácido sulfúrico suficiente para 2,0 mol / L, a fim de precipitar os sais de sulfato de cálcio.

[0085] A solução é filtrada, o permeato é concentrado em evaporador rotativo sob vácuo a uma temperatura de ebulição de 33 ° C para remover o ácido cítrico na forma de cristais.

[0086] O destilado que contém as proteínas de baixo peso molecular, bem como os íons mono e multivalentes, é alongada.

[0087] Se os cassetes do corte não reterem todas as proteínas e particularmente aquelas de peso molecular muito baixo, o destilado é submetido a osmose inversa.

[0088] O destilado é transferido para o tratamento de separação de fase líquida por permeação através de membranas semi-seletivas, por exemplo, de 0,0001 mícrons de diâmetro de poros, sob o efeito de um gradiente de pressão de 40 a 80 bar.

[0089] O destilado é passado para reter todos os íons mono e multivalentes, tais como ferro, magnésio, zinco, etc.

[0090] O retido recuperado a partir das membranas de osmose inversa é recolhido e alongado com água livre de pirogênio e depois concentrou-se por exemplo por rotavapor sob vácuo a uma temperatura de 40 ° C, e depois liofilizou- se por secagem por congelação ou zeodratação.

[0091] Um pó extremamente fino de cor branca acinzentado é obtido que é reservado, e depois moído por exemplo num moinho planetário para obter após crivagem um pó com uma dimensão aleatória a partir de 5 microns a 100 nanómetros.

[0092] Foram verificados quanto à presença ou ausência de proteína no permeado através da remoção de uma aliquota de solução que é tratada pelo método colorimétrico de Bradford.

II.3) 3 - Extração dos biopolímeros a partir de bateladas para extração da camada exterior calcítica

[0093] De acordo com uma outra concretização, a extração de biopolímeros da camada exterior calcítico é realizada de uma forma idêntica à dos biopolímeros de aragonite camada interna.

III. CARBONATAÇÃO DO CARBONATO DE CÁLCIO:

[0094] Sabe-se que o carbonato de cálcio, cristaliza no sistema ortorrbica ou romboédrica quando submetido a um tratamento térmico entre 800 e 1100 ° C, adquirida por termólise e oxidação de novas propriedades que resultam em uma aderência significativa e plasticidade para modelagem fácil. Este é carbonatação, de acordo com a seguinte reação CaC03 + tratamento térmico -> Ca(OH)2 + C02 ~ > CaC03 + H20

[0095] Nessa reação, durante a qual a temperatura sobe e é mantida por um tempo de 20 a 40 min, o carbonato de cálcio se transforma quimicamente, tornando-se cal, e então sob a ação do CO2 e da umidade ambiente, torna-se carbonato de cálcio amorfo. Esta transformação química ocorre ao longo de vários dias, dependendo da higrometria do ambiente.

[0096] De acordo com outras concretizações, todos os sais de cálcio, exceto carbonato de cálcio, podem, por reações químicas de precipitação, dar origem a carbonato de cálcio, que pode ser transformado por carbonatação. Assim, é possível, por exemplo, obter carbonato de cálcio carbonatado a partir de hidróxido de cálcio, acetato de cálcio, oxalato de cálcio, sulfato de cálcio ou citrato de cálcio; está dentro do conjunto de habilidades de um técnico versado no assunto realizar os processos químicos conhecidos para essas precipitações.

[0097] O carbonato de cálcio também pode vir da concha interna aragonítica dos moluscos bivalves, como os Pinctadines em geral e, nomeadamente, Pinctada maxima, margaritifera, and the Tridacnes, Tridacna gigas, maxima, derasa, tevaroa, squamosa, crocea, Hippopus hippopus, Hippopus porcelanus, após a extração dos biopolímeros. Pode também ser de origem madrepora.

IV. FORMULAÇÃO DE UMA MISTURA A PARTIR DA BATELADA MISTURADA A ARAGONITA, OS EXTRATOS DE BIOPOLÍMEROS INSOLÚVEIS E SOLUVEIS, E CARBONATO DE CÁLCIO TRANSFORMADO POR CARBONAÇÃO

[0098] Uma quantidade de biopolímeros insolúveis e solúveis, extraídos a partir de batelada de camada interna calcítica e aragonítica, tal como determinado pela parte de fração orgânica desejada, e uma determinada quantidade de carbonato de cálcio transformado por carbonatação são misturados com uma quantidade definida de batelada misturada a aragonita para formar uma formulação de produto, de acordo com a invenção.

[0099] A mistura é realizada, por exemplo, num misturador de lâmina até um pó homogêneo seja então empacotado.

[00100] De acordo com um outro aspecto, a invenção relaciona-se com a utilização do material, de acordo com a invenção como um substituto do osso para formulação extemporânea, para a cicatrização de feridas e a regeneração da substância perdida, para o tratamento de queimaduras, feridas, úlceras, lesões eritematosas ou na fabricação de dispositivos ou implantes moldados.

[00101] O material semissintético em pó, de acordo com a invenção também pode ser usado na fabricação de dispositivos ou implantes moldados com bioreabsorção controlada compreendendo fios de sutura para bioreabsorção escalonada.

[00102] Ele também pode ser usado para a formulação de preparações para substitutos ósseos para uso extemporâneo, substitutos ósseos com suporte poroso de colágeno, substitutos ósseos com estrutura do mineral de origem animal ou humana, e dispositivos de osteossíntese de bioreabsorção e implantes moldados, cimentos de cicatrização de endoproéteses, comentos injetáveis para cirurgia minimamente invasiva, em vertebroplastia, cifoplastia e cirurgia do tumor ósseo.

[00103] De acordo com uma outra concretização, o produto de acordo com a invenção pode ser combinado com um veículo poroso, tal como colágeno de Spongia officinalis tendo sofrido um tratamento mecânico e termoquímico para a descontaminação bacteriana e virai, a remoção de quaisquer pigmentos, a neutralizando um evento imunogênica. Sabe-se que Spongia officinalis é composto de espongina, em si composto por fibras de uma escleroproteína carbonatada relacionada com um colágeno. Esta proteína é muito solúvel e desempenha um papel de protecção e de suporte de todos os tecidos: O tecido conjuntivo, tendões, ossos, fibras musculares, pele, cabelo e unhas. Espongina é uma estrutura de proteína de colágeno e de armazenamento; é inerte, insolúvel em água, hidrofóbico e não prontamente desnatura. É um suporte poroso, possuir uma osteo-condução. Pode, portanto, ser utilizados em combinação com o material de acordo com a invenção para a produção de substitutos de osso.

[00104] O material, de acordo com a invenção, pode ser combinado com sais de cálcio, tais como sulfato de cálcio desidratado ou hemi-hidratado, calcita, hidroxifosfato de cálcio anidro, β-TCP e hidróxido de cálcio. O material, de acordo com a invenção, pode ser combinado com estruturas minerais de tecidos ósseos de origem animal ou humana.

[00105] Ele também pode ser combinado com polímeros bio-reabsorvíveis, tais como colágeno, ácido hialurônico, quitosano, amido, alginato ou com polímeros sintéticos, tais como poliglicídio absorvível, poli (DL-lactídeo co- glicolídeo) poli (L-lactídeo) ou polímeros acrílicos, tais como poli-hidroxietila, metacrilato de metila, metacrilato de polimetila, bem como substâncias de fármacos em forma de pó, tais como anti-inflamatório esteroides, antibióticos, substâncias anti-mitóticos ou outros para fins terapêuticos.

[00106] Levando em consideração as desvantagens relacionadas ao uso de cimentos de vedação de metilmetacrilato, os inventores propõem cimentos de vedação fabricados com o produto de acordo com a invenção, que, sendo naturalmente radiopacos, realizam retenção mecânica primária da endoprótese devido às suas propriedades adesivas, levando em segundo lugar à integração dos tecidos em razão de suas propriedades osteomiméticas, osteoindutivas, osteocondutoras e bioativas, induzidas pela presença de moléculas sinalizadoras, iniciadoras da biomineralização.

[00107] Estas moléculas de sinalização in situ estimulam fatores endógenos locais de bio-mineralização para resultar na formação de metaplasia óssea.

[00108] De acordo com outro objetivo, a presente invenção relaciona-se com o uso de carbonato de cálcio tendo sido submetido a uma carbonatação como utilizado no material, de acordo com a invenção ou como preparados de acordo com o passo III do método descrito acima em composições que compreendem sais de cálcio, polímeros naturais ou sintéticos, colágeno, molduras minerais de tecido ósseo de origem animal ou humana.

[00109] Também pode ser combinado com polímeros bioabsorvíveis, como colágeno, ácido hialurônico, quitosana, amido, alginato ou com polímeros sintéticos absorvíveis, como poliglicolídeo, poli (DL-lactídeo-co-glicolídeo), poli (L-lactídeo) ou com polímeros acrílicos como polihidroxietil, metilmetacrilato, polimetilmetacrilato, bem como com substâncias medicinais em forma de pó, como anti-inflamatórios não esteroidais, antibióticos, anti- mitóticos ou qualquer outra substância com finalidade terapêutica.

[00110] Sabe-se que os biopolímeros insolúveis e solúveis contidos na fração orgânica das camadas aragoníticas e calcíticas possuem propriedades cicatrizantes e regenerativas, tanto de tecidos duros como osso e cartilagem, quanto de tecidos moles como pele, músculos e mucosas. Alguns desses biopolímeros não colágenos, notadamente as glicoproteínas de baixo peso molecular, podem ser comparados a fatores de crescimento, como BMP, TNFβ, EGPF, TGFβ, IGF, FGF, etc., bem como citocinas, mediadores de inflamação.

[00111] A invenção também se relaciona com o uso de biopolímeros solúveis e insolúveis usados no material, de acordo com a invenção ou como eles são extraídos pela etapa II do processo acima descrito como adjuvantes de composições em pó compreendendo sais cálcio, polímeros naturais ou sintéticos, colágeno, quadros minerais tecido ósseo de origem animal ou humana. Eles também podem ser combinados com os polímeros bio-reabsorvíveis tais como colágeno, ácido hialurônico, quitosano, amido, alginato ou com polímeros sintéticos, tais como poliglicídeo absorvível, poli (DL- lactídeo co-glicolídeo) poli (L-lactídeo) ou polímeros acrílicos, tais como poli-hidroxietil, metacrilato de metilo, metacrilato de metilo poli, bem como substâncias de drogas em forma de pó, tais como anti-inflamatório esteroides, antibióticos, substâncias anti-mitóticas ou outros para fins terapêuticos. Eles também podem ser associados com o carbonato de cálcio por carbonatação transformada.

[00112] A invenção irá ser descrita em mais detalhe usando os seguintes exemplos, dados somente a título de ilustração e os desenhos anexos, em que:

[00113] A Figura 1 e Figura 2 são fotografias de misturas:- de pó de nacre e carbonato de cálcio com sangue total (n ° l) e e carbonato de cálcio submetido a carbonatação com sangue total (n°2), respectivamente tomado 2 min e, em seguida, 15 minutos após a adição de todo o sangue. EXEMPLOS:

[00114] Para verificar as propriedades farmacológicas do produto, de acordo com a invenção, os inventores fizeram a formulação de preparações para fins terapêuticos e o seu uso em estudos de observações clínicas.

EXEMPLO 1

[00115] O material semissintético em pó, de acordo com a invenção foi preparado como se segue:

I. Preparação de componentes:

[00116] Após a remoção do epibionte raspando as conchas submetidas aos seguintes tratamentos:

I.1) Descontaminação de conchas:

[00117] As conchas são descontaminadas por imersão em um sistema de banho de água com uma solução de hipoclorito em 2% de cloro ativo.

I.2) O tratamento de ultrassons com conchas:

[00118] As conchas são em seguida lavadas e tratadas em um tanque de ultrassons cheio com água corrente microbiologicamente controlada, a uma temperatura de 55 ° C à qual é adicionada uma solução de limpeza e desinfecção, a uma diluição de uma solução de 1 parte para 127 partes de água. A duração do tratamento é de 30 minutos, com uma frequência de 40 kHz.

I.3) Rinsagem e secagem das conchas:

[00119] As conchas são em seguida lavadas durante 20 minutos em um banho de água desmineralizada a uma temperatura de 90 ° C, adicionada com Calbénium® a uma diluição de 2% durante 30 min. Eles são, então, enxaguados e secos.

I.4) Eliminação da camada externa calcítica:

[00120] As camadas externas calcíticas das conchas são removidas por retificação, com um moinho de granulação fina.

[00121] O produto é reservado e é a "batelada para extração dos biopolímeros a partir de camada externa de calcita"

1.5) Congelamento de teste nacarado exposto após a moagem:

[00122] Os testes nacarados obtidos na etapa 1.4) são congelados a -18 ° C durante 120 min.

1.6) Trituração de teste nacarado e recuperação de bateladas:

[00123] Em seguida, procedeu ao esmagamento testes nacarados em um triturador de maxilas de carboneto de tungsténio, de marca ESSA® sob sucção, de modo a recuperar as partículas em suspensão, também contendo nano-grãos.

[00124] A operação de esmagamento é repetida pelo menos 3 vezes e depois de reserva de peneiração, duas bateladas:

[00125] - A primeira com uma granulometria aleatória de 20 mícrons a 50 nanômetros constituirá a porção mista de aragonita do produto de acordo com a invenção denominada "batelada mista de aragonita" a seguir. "Batelada mista de aragonita" significa a forma pulverulenta obtida após a moagem, compreendendo os dois componentes orgânicos e inorgânicos. - A segunda batelada com um tamanho de partícula de 250 a 50 mícrons é a extração de biopolímeros insolúveis e solúveis. Vai ser chamada "batelada para extração dos biopolímeros a partir da camada interna aragonítica".

[00126] O tamanho e a faixa de pós de grãos obtidos foram determinados utilizando um granulômetro a laser.

I.7) Esferificação da batelada mista aragonítica.

[00127] A batelada mista de aragonita é submetida a um tratamento mecânico que visa uniformizar os grãos por esferificação, com o objetivo de arredondar os cantos e bordas dos grãos por atrito.

[00128] Uma mistura de partes iguais de material pulverulento da batelada mista de aragonita e lascas de 5 mm2 de madeira dura, por exemplo, carvalho, esterilizada na autoclave, é colocada em um recipiente cilíndrico de zircônio, com eixo de rotação horizontal, que possui lâminas de vidro de largura variável.

[00129] As rotações do recipiente continuam durante um tempo e a uma taxa variável, dependendo do tamanho do recipiente e a quantidade de produto a ser processado.

[00130] No final do tratamento de esferificação, toda a mistura, batelada mista de aragonita e lascas é recuperada em um recipiente inerte preenchido com uma quantidade suficiente de água, que é agitado continuamente por 15 min. Após um descanso de 30 min, as lascas de madeira flutuando na superfície são removidas por sucção.

[00131] A solução é então filtrada através de uma malha de filtro de nylon com um diâmetro de 20 mícrons e o resíduo é seco em Rotavapor a 40 ° C e embalado.

II. EXTRAÇÃO DE BIO-POLÍMEROS II.1 1 Extração de biopolímeros insolúveis:

[00132] Uma quantidade adequada de pó da batelada para extração dos biopolímeros da camada interna aragonítica é misturada, por aspiração no tanque de alimentação na Zona I, com uma quantidade suficiente de água desmineralizada, para ser injetada na Zona II no reator de hidrólise, ao qual é adicionada uma quantidade definida de ácido cítrico a 25%; o todo é resfriado a uma temperatura que varia entre 4 e 5 ° C, agitando continuamente. O pH, monitorado com um medidor de pH, é mantido acima de 4,5 pela adição de hidróxido de sódio 2,5 N para prevenir a degradação dos biopolímeros; é então trazido de volta para 7 no final da etapa pela adição de 0,1 litro de hidróxido de sódio 5N por 100 litros de hidrolisado.

[00133] Uma vez obtido a dissolução completa do pó, o hidrolisado é transferido para o tanque de armazenamento, sempre sob agitação constante e, em seguida, transferido para o separador centrífugo, onde ele é submetido a uma força de 18 a 20 000G no ciclone.

[00134] A operação é repetida, se necessário, depois de verificar a solução pelo turbidímetro e correção de ácido cítrico, se necessário, sendo a temperatura mantida entre 4 e 5 ° C.

[00135] De acordo com os resultados do medidor de turbidez, hidrolisado 1 sofre uma rotação de super novamente.

[00136] Em cada ciclo de super-centrifugação, o sedimento de biopolímeros insolúveis colhido é lavado e reservado. A água da lavagem dos resíduos é tratada com ácido oxálico para verificar a presença ou ausência de cálcio.

[00137] No final da última Super centrifugação, obtém-se um sedimento contendo todos os bio-polímeros insolúveis, sob a forma de um bolo úmido acastanhado, o qual foi seco por liofilização, com o fim do tratamento de esférulas de cinzentos 23 mm de diâmetro resultantes da proteína de enrolamento sob a ação da força centrífuga.

[00138] Os extratos insolúveis bio-polímeros são moídos num moinho planetário para se obter um pó com uma dimensão aleatória a partir de 5 mícrons a 100 nanómetros recuperados após peneiração.

II.2 2 Extração de biopolímeros solúveis:

[00139] O permeato e as lavagens são alimentados a ser dessalinizada no dispositivo de montagem para os cassetes de ultrafiltração de fluxo, Millipore 1 KD cada um deles ligado em série a uma superfície de 15 m2, sob uma pressão de 5 bar com uma taxa de fluxo de 10 a 15 litros por hora a uma temperatura de 40 ° C.

[00140] É adicionado ao permeado ácido sulfúrico suficiente para 2,0 mol / L, a fim de precipitar os sais de sulfato de cálcio.

[00141] A solução é filtrada, o permeato é concentrado em evaporador rotativo sob vácuo a uma temperatura de ebulição de 33 ° C para remover o ácido cítrico na forma de cristais.

[00142] O destilado que contém as proteínas de baixo peso molecular, bem como os íons mono e multivalentes, é alongada.

[00143] Se os cassetes do corte não reterem todas as proteínas e particularmente aqueles de peso molecular muito baixo, o destilado é submetida a osmose inversa.

[00144] O destilado é então transferido para o tratamento de separação de fase líquida por permeação através de membranas semi-seletivas, o diâmetro dos poros da membrana é de 0,0001 mícron, sob o efeito de um gradiente de pressão 40 e 80 bar.

[00145] O destilado é passado para reter todos os íons mono e multivalentes tais como ferro, magnésio, zinco, etc.

[00146] O retido recuperado a partir das membranas de osmose inversa é recolhido e alongado com água livre de pirogênio e depois concentrada por evaporador rotativo sob vácuo, a uma temperatura de 40 ° C, em seguida, liofilizado zeodratação.

[00147] Obtém-se um pó muito fino de cor branco acinzentado que é reservado, em seguida, moído num moinho planetário para obter após crivagem um pó com uma dimensão aleatória a partir de 5 mícrons a 100 nanômetros.

[00148] Foram verificados quanto à presença ou ausência de proteína no permeado através da remoção de uma alíquota de solução que é tratada pelo método colorimétrico de Bradford.

III. CARBONATAÇÃO DO CARBONATO DE CÁLCIO:

[00149] O carbonato de cálcio recuperada após a extração de biopolímeros acima é submetido a um tratamento térmico entre 800 e 1100 ° C, a partir de 20 a 40 minutos, depois arrefeceu-se lentamente para ventilar. Este é carbonatação de acordo com a seguinte reação: CaC03 + tratamento térmico -> Ca(OH)2 + C02 -> + H20 CaC03

[00150] Nesta reação, o carbonato de cálcio quimicamente transformado tornar-se cal, em seguida, sob a ação de C02 e umidade, torna-se carbonato de cálcio amorfo. Esta transformação química leva vários dias, dependendo da umidade ambiente.

IV. FORMULAÇÃO DE UMA MISTURA A PARTIR DA BATELADA DE MISTURA DE ARAGONITA, OS BIOPOLÍMEROS INSOLÚVEIS E SOLÚVEIS, E DO CARBONATO DE CÁLCIO TRANSFORMADO POR CARBONAÇÃO

[00151] Durante a extração de biopolímeros, demonstrou-se que nas conchas a camada interna aragonita e a camada exterior calcítica utilizou, a proporção de biopolímeros insolúveis representada 2,6% a 4,3% e biopolímeros solúveis a partir de 0,4% a 0,7%.

[00152] O material da invenção foi preparado por mistura da batelada de mistura aragonítica, polímero insolúvel obtido na etapa II.1, polímeros solúveis obtido na etapa II.2 e carbonato de cálcio tendo sido submetido a uma carbonatação obtida na etapa III anterior. Os valores específicos dos vários componentes são especificados em cada um dos exemplos de aplicação indicadas em seguida.

[00153] A mistura é realizada em um misturador de corte até um pó homogêneo, o qual é então empacotado.

EXEMPLO 2

[00154] O procedimento é como no Exemplo 1, acima, exceto que acrescenta uma etapa de reticulação, como descrito abaixo no final da etapa 1.3.

[00155] Num recipiente translúcido feito de vidro ou plástico, uma mistura é preparada de água corrente suplementado com 10% de riboflavina; o conjunto é mantido a uma temperatura acima de 20 ° C, agitando a mistura a geração de um fluxo perpendicular à radiação UVA.

[00156] As conchas são colocadas verticalmente e são submetidas em ambos os lados para a irradiação de lâmpadas UVA de comprimento de onda de 365 nanómetros segundos sob uma intensidade de 2300 micro-joules por centímetro quadrado durante 180 minutos. O conjunto é mantido sob vácuo durante toda a duração do tratamento.

[00157] As conchas são em seguida enxaguadas e secas por fluxo de ar quente a 40 ° C.

Exemplo 3

[00158] Para testar as propriedades adesivas e de coesão do carbonato de cálcio carbonatado, o seguinte procedimento foi adotado:

[00159] Em dois baldes Dappen, referidas, respectivamente, Dappen N° l e N° 2, contendo cada um 1 g do pó de madrepérola obtido no final da etapa 1.7 do método do Exemplo 1 são adicionados:- 0,1g de carbonato de cálcio natural (Dappen N° 1),- 0,1g de carbonato de cálcio natural que tinha sido submetido a carbonatação, obtido da etapa III do procedimento do exemplo 1 (Dappen N°2).

[00160] Após a mistura, o conteúdo de cada balde Dappen é misturado com 2 cc de sangue total.

[00161] Uma fotografia de cada balde Dappen é tomado 2 minutos (Figura 1) e 15 minutos (Figura 2) depois de se misturar com o sangue total.

[00162] Conforme ilustrado na Fig. 1 (1), a mistura em Dappen No. 1 permanece na forma de um pó vermelho; nenhum coágulo se formou. Após 15 minutos, nenhum coágulo se formou (Fig. 2 (1).

[00163] Conforme ilustrado na Fig. 1 (2), a mistura em Dappen No. 2 forma rapidamente um coágulo e muda gradualmente de cor de vermelho para marrom, ela endurece, pode ser modelada, torna-se pegajosa e endurece após 15 minutos (Fig. 2 (2).

Exemplo 4 - Formulação para substituto de osso extemporânea

[00164] Um caso clínico crítico foi uma fratura oblíqua do canhão de uma galinha de 1 ano tratada por osteossíntese. Após a osteossíntese falhar, refletida na quebra de 4 parafusos, pseudartrose com sepse, seguida de uma fratura secundária triturada com pequenos fragmentos, deixando a eutanásia do animal como a única alternativa, decidiu-se usar o material de acordo com a invenção com a seguinte formulação:• 40 g de batelada mista aragonítica tendo um tamanho de partícula de 50 nanômetros a 20 micra, a partir da etapa 1.8 do exemplo 1;• 0,070 g de extratos de biopolímero insolúvel obtido na etapa II.2 do Exemplo 1;• 0,010 g de extratos de biopolímeros solúveis obtidos na etapa II.l do Exemplo 1;• 2 g de carbonato de cálcio carbonado resultante a partir da etapa II do procedimento do Exemplo 1;• 10 ml de sangue venoso autólogo para formar um coágulo, modelado sob a forma de um cilindro de 10 cm de comprimento e 2 cm de diâmetro, colocado na perda de substância após a remoção de receptores de osso.

[00165] O membro, protegido com compressas, foi colocado em gesso. A radiografia pós-operatória mostrou a presença e adesão do substituto ósseo de acordo com a invenção, depois a consolidação aos 4 meses, após o que a galinha foi capaz de galopar e pular obstáculos. Radiografias posteriores mostraram restauração completa do eixo do osso com reconstrução do canal medular.

[00166] A mesma formulação foi também utilizada na produção de um produto coagulado extemporaneamente com 2,5 ml de água para injeção (WFI), à temperatura ambiente.

Exemplo 5: Formulação de um creme de cicatrização da pele

[00167] Produto preparação A da invenção é realizado de acordo com a seguinte formulação percentual:• 10 g de batelada de mistura aragonítica tendo umtamanho de partículas de 50 nanómetros a 20 mícrons obtido de acordo com o Exemplo 2;• 0,035 gr de extratos de biopolímeros insolúvelobtido na etapa II.2 do Exemplo 1;• 0,005 gr de extratos de biopolímeros solúveisobtidos na etapa II.l do Exemplo 1;• 0,5 gr de carbonato de cálcio carbonato;• 15 gotas de um complexo do óleo essencial quecompreende por 100 ml:Lavandula spica: 1mlSalvia officinalis: 2 mlRosa rubiginosa: 10 mlHelychrisum italicum: 1,5 mlóleo vegetal de gérmen de trigo: 50 mlÓleo de Prímula da noite: 10 mlÓleo de amêndoas doces: 20 mlEmulsão HE, q.s. 100 g

[00168] Esta preparação foi aplicada sobre uma necrose cutânea do plastrão esternal de um cavalo, desde a base do pescoço até as abas, até uma altura de 32 cm e uma largura de 18 cm. A observação clínica mostrou uma cicatrização excepcional de 1 cm por dia de altura e de largura com reconstrução dos vários planos aponeurótico, subcutâneo e cutâneo e regeneração simultânea do cabelo sem descoloração, com cicatrização completa dos tegumentos em 28 dias.

EXEMPLO 6 - Formulação de uma preparação dermatológica para o tratamento de psoríase

[00169] Sabe-se que a psoríase é uma doença inflamatória da pele caracterizada por renovação celular acelerada, sem a apoptose, o que resulta na formação de crostas esclerose espessura. Fora de tratamentos com corticosteroides e locais com alcatrão e terapia com PUVA, os resultados são inconsistentes e decepcionante, existem tratamentos mais pesados com efeitos secundários perigosos para o paciente.

[00170] Uma preparação do produto de acordo com a invenção é feita de acordo com a seguinte formulação percentual:3 gr de extratos de biopolímeros insolúveis obtidos na etapa II.2 do Exemplo 1;• 0,45 gr de extratos de biopolímeros solúveisobtidos da etapa II.l do Exemplo 1;0,5 gr de carbonato de cálcio carbonado obtido na etapa III do exemplo 1;10 gotas de um complexo do óleo essencial que contém em 100 ml:Lavandula spica: 1mlSalvia officinalis: 2 mlRosa rubiginosa: 10 mlHelychrisum italicum: 1,5 mlÓleo vegetal de germe de trigo: 50 mlÓleo de Prímula da noite: 10 ml Óleo de amêndoas doces: 20 mlEmulsão HE qsp 100 g

[00171] Esta emulsão é aplicada diariamente para as lesões de psoríase grave no peito, costas, braços e pernas. Após a terceira aplicação, existe o desaparecimento de vermelhidão, assinando sedação fenómeno inflamatório, escalas, e prurido sedação e infecção sobreposta com um ganho de estética notório. A melhoria nos sinais clínicos é a tradução de biopolímeros insolúveis e solúveis eutróficos, anti-flogísticos e regenerativas.

EXEMPLO 7 - Formulação de um curativo de pele para queimaduras

[00172] As propriedades excepcionais da regeneração dos tecidos moles dos biopolímeros insolúveis e solúveis extraídos de acordo com o passo II do exemplo 1 foram demonstradas em caso de queimaduras profundas de segundo grau e terceiro grau após falha nos enxertos de queratinócitos, com a seguinte formulação:

[00173] Para 100 g:• 50 g de batelada de mistura aragonítica tendo umtamanho de partículas de 50 nanômetros a 20 mícrons obtido de acordo com o Exemplo 2;• 0,174 g de extratos de biopolímero insolúvelobtido na etapa II.2 do Exemplo 1;• 0,026 g de extratos de biopolímeros solúveisobtidos na etapa II.l do Exemplo 1;• Cérat de Galien (cera de galeno) com água de louro de cereja q.s. 100g.

[00174] A preparação é aplicada sobre as superfícies inteiras queimados sob oclusão, e renovada a cada 72 horas.

[00175] Os exames clínicos repetidos mostraram sedação de fenômeno exsudativo, a angiogênese significativa, o alívio da dor, a re-epitelialização de áreas cutâneas e uma diminuição significativa na tensão da configuração de fibroblastos.

Exemplo 8: - Formulação para substituto de osso bioabsorvível moldado.

[00176] O material de acordo com a invenção pode ser usado para a fabricação de dispositivos de osteossíntese bioabsorvível e implantes moldados.

[00177] De acordo com a invenção é preparado, por 100 g: 80g batelada de mistura aragonítica tendo um tamanho de partícula de 50 nanômetros a 20 mícrons obtidos na etapa 1.8 do exemplo 1;• 0,139 g de extratos de biopolímero insolúvelobtido na etapa II.2 do Exemplo 1;0,021 g de extratos de biopolímeros solúveis obtidos na etapa II.l do Exemplo 1;• 20 g de macrogol 400;• 4 gr de carbonato de cálcio carbonatado obtido naetapa III do exemplo 1.

[00178] O conjunto é misturado numa misturadora durante 10 minutos à temperatura ambiente até uma massa homogênea plástica, extrudível e moldável.

[00179] As cavidades de moldagem de forma adequada são produzidas por modelagem digital da anatomia das possíveis zonas para inserção dos dispositivos de osteossíntese e / ou implantes.

[00180] Uma quantidade suficiente da pasta obtida anteriormente é injetada na câmara de compressão de um molde compreendendo uma ou mais cavidades de molde.

[00181] O conjunto é então comprimido a uma pressão aumentando gradualmente de 100 para 220 N; a pressão é mantida por um tempo variável, diminuindo gradualmente para 0.

[00182] O dispositivo, uma vez removido do molde e seco a 40 ° C, e embalado em embalagens duplas, é esterilizado com radiação ionizante a 25 kGy.

EXEMPLO 9 - Preparação para substituto ósseo com bioabsorvabilidade controlada

[00183] Verificou-se que a bioabsorção de um substituto ósseo, ou de um dispositivo bioabsorvível, está diretamente ligada aos diâmetros dos poros interligados, que devem variar de 5 a 100 mícrons para permitir sua colonização por neovascularização e as células envolvidas no osso remodelação.

[00184] É por isso que os inventores propõem fazer substitutos ósseos ou implantes moldados com porosidade interconectada controlada.

[00185] Para este fim, a preparação seguinte é feita, para 100 g:• 80 g de batelada de mistura de aragonita com uma granulometria de 50 nanômetros a 20 mícrons obtidos no exemplo 2;• 0,139 g de extratos de biopolímeros insolúveis obtidos na etapa II.2 do exemplo 1; • 0,021 g de extratos de biopolímeros solúveis obtidos na etapa II.1 do exemplo 1;• 20 ml de uma solução a 50% dehidroxipropilmetilcelulose (HPMC);• 20 mm3 de fios de sutura de monofilamento sintético absorvíveis, com comprimento de 5 mm, com diâmetro variando de 5/0 a 12/0.

[00186] Essas linhas absorvíveis são polímeros, tais como ácido glicólico, copolímero glicólico, ε caprolactona poliglactina (Vicryl Rapide ou irradiada), quitosana. Esses tópicos exibem absorção escalonada de 12 a 90 dias.Como no exemplo anterior, a pasta é injetada nas cavidades de um molde e depois é comprimida. Os dispositivos ou implantes são então removidos do molde, secos, embalados em embalagens duplas e esterilizados como antes a 25 kGy.EXEMPLO 10 - Preparação para substituição óssea injetável e cimento selante de endoprótese.

[00187] Foram preparados cimentos cuja composição é a seguinte por 100 g:• 80 g do material de acordo com a invenção, consistindo de:• 73 g de batelada mista aragonita com uma granulometria de 50 nanômetros a 20 microns obtidos no final da etapa I.8;• 2,702 g de extratos de biopolímeros insolúveis obtidos na etapa II.2 do exemplo 1;• 0,405 g de extratos de biopolímeros solúveis obtidos na etapa II.1 do exemplo 1;• 3,699 g de carbonato de cálcio carbonatado resultante da etapa III do exemplo 1; • 20 g de HPMC em solução aquosa de alta viscosidade a 50%.

[00188] O produto assim obtido é embalado sob vácuo ou sob atmosfera controlada em seringas de capacidade variável, de 0,5 cm3 a 1 cm3, por exemplo, com pontas retas ou anguladas, armazenadas a frio a uma temperatura de cerca de 4 ° C.

[00189] Esta preparação, também utilizável como cimento de vedação, permite evitar a passagem do produto de vedação para o sistema circulatório, por exemplo durante a vedação da cauda da prótese na cavidade medular.

[00190] Além disso, devido à sua composição, não causa liberação de substâncias voláteis com risco de impactar o sistema pulmonar.

[00191] Essa composição também é proposta para vertebroplastia e cifoplastia em cirurgia minimamente invasiva.

EXEMPLO 11 - Preparação para substituto ósseo com suporte de colágeno

[00192] É realizada substituto ósseo tendo a seguinte composição: para 100 g foram preparados:• 50 g de batelada de mistura de aragonita com uma granulometria de 50 nanômetros a 20 mícrons obtidos na etapa I.8 do exemplo 1;• 0,087 g de extratos de biopolímeros insolúveis obtidos na etapa II.2 do exemplo 1;• 0,013 g de extratos de biopolímeros solúveis obtidos na etapa II.1 do exemplo 1; • 2,5 g de carbonato de cálcio carbonatado obtido na etapa III do exemplo 1;• 50 g de macrogol 400.

[00193] A totalidade é misturada até se obter um gel com uma viscosidade de cerca de 10 Pa-s.

[00194] São adicionados a este gel 30 g de Spongia officinalis reduzidos a fragmentos com um tamanho de 2 mm.

[00195] O conjunto é misturado até se obter uma pasta homogénea com uma viscosidade de cerca de 108 Pa-s. O conjunto é injetado em um molde que compreende cavidades de molde para dispositivos de osteossíntese ou implantes. Após a liberação do molde, os dispositivos ou implantes são secos sob uma corrente de ar quente a 40 ° C, embalados em embalagens duplas e esterilizados de acordo com o protocolo atual.

Exemplo 12: Preparação de substituto de osso

[00196] De acordo com outra concretização, os extratos de biopolímeros da fracção de aragonita sozinhos e / ou da fração de calcita podem ser adicionados a qualquer outro biomaterial de origem sintética ou natural para otimizar ou induzir certas propriedades, nomeadamente, propriedades osteoindutivas ou osteomiméticas que lhes faltam.

[00197] Assim, os substitutos osteocondutores, tais como certos sais de cálcio foram suplementados com os extratos de biopolímeros da camada aragonítica, de acordo com a formulação para 100 g:• 95 g de grânulos de βTCP, com granulometria variando de 50 a 250 mícrons; • 4,4 g de extratos de biopolímeros insolúveis obtidos na etapa II.2 do exemplo 1;• 0,6 g de extratos de biopolímeros solúveis obtidos na etapa II.1 do exemplo 1.

[00198] Esta preparação, misturada com sangue autólogo é inserida em um defeito ósseo criado pela exérese de um cisto no ápice do incisivo central superior.

[00199] Ao mesmo tempo, β TCP sozinho é compactado em uma perda de substância criada pela exérese de um granuloma periapical no canino superior.

[00200] O exame radiológico realizado às 2 semanas mostrou densificação óssea maior e mais rápida na cavidade de cisto tratada com a mistura βTCP + extratos biopolímeros insolúveis e solúveis do que na segunda cavidade, em que os grânulos de βTCP são evidentes, onde somente a osteoconducção é expressa, enquanto na cavidade do cisto, a osteoindução é concomitante à osteocondução, indicando que o β TCP adquiriu uma nova propriedade.

Claims (16)

1. Material semissintético pulverulento caracterizado pelo fato de que é derivado de um biomaterial marinho natural, com adição de biopolímeros insolúveis representada por 2,6% a 4,3% e solúveis a partir de 0,4% a 0,7% e carbonato de cálcio transformado por carbonatação a uma temperatura entre 800° C a 1100° C, sendo o referido material semissintético bioabsorvível e o biomaterial marinho natural é a camada interna aragonítica da concha dos moluscos bivalves.

2. Material semissintético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o molusco bivalve é selecionado do grupo que compreende Pinctadines, nomeadamente, Pinctada maxima, margaritifera e Tridacnes, nomeadamente, Tridacna gigas, maxima, derasa, tevaroa, squamosa, crocea, Hippopus hippopus, Hippopus porcelanus, a referida camada aragonítica estando na forma pulverulenta.

3. Material semissintético, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o biomaterial natural na forma pulverulenta possui uma granulometria de 5 nm a 100 μm, de preferência, de 20 nm a 50 μm, ainda mais preferencialmente, de 50 nm a 20 μm.

4. Material semissintético, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os biopolímeros insolúveis e solúveis serem extraídos da camada interna aragonítica e / ou da camada externa calcítica do invólucro dos moluscos bivalves selecionados do grupo que compreende os Pinctadines, nomeadamente, Pinctada maxima, margaritifera e Tridacnes, nomeadamente, Tridacna gigas, maxima, derasa, tevaroa, squamosa, crocea, Hippopus hippopus, Hippopus porcelanus.

5. Material semissintético, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o carbonato de cálcio transformado por carbonatação derivar de um carbonato de cálcio marinho natural, terrestre natural ou precipitado, ou da fração inorgânica da camada aragonítica após extração dos biopolímeros insolúveis e solúveis.

6. Método para a fabricação de um material conforme definido por qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende misturar um biomaterial natural moído, polímeros insolúveis e solúveis extraídos da camada interna aragonítica e / ou da camada externa de calcítica do invólucro dos moluscos bivalves selecionados do grupo que inclui Pinctadines, nomeadamente, Pinctada maxima, margaritifera e Tridacnes, nomeadamente, Tridacna gigas, maxima, derasa, tevaroa, squamosa, crocea, Hippopus hippopus, Hippopus porcelanus e carbonato de cálcio transformado por carbonatação.

7. Método de fabricação, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o biomaterial natural do solo ser obtido por moagem da camada interna aragonítica do invólucro dos moluscos bivalves selecionados do grupo que compreende Pinctadines, nomeadamente, Pinctada maxima, margaritifera e Tridacnes, nomeadamente, Tridacna gigas, maxima, derasa, tevaroa, squamosa, crocea, Hippopus hippopus, Hippopus porcelanus.

8. Método de fabricação, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de esferificação após a moagem.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que os biopolímeros insolúveis e solúveis serem extraídos respectivamente por supercentrifugação e por ultrafiltração tangencial acoplada a osmose reversa após hidrólise.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a camada interna aragonítica e / ou a camada externa calcítica do invólucro dos moluscos serem (são) reticuladas antes da extração.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a camada interna aragonítica e / ou a camada externa calcítica do invólucro dos moluscos serem (são) moídas e peneiradas para uma granulometria entre 250 μm e 50 μm antes da extração.

12. Uso do material semissintético pulverulento conforme definido por qualquer uma das reivindicações 1 a 5, ou obtido pelo método conforme definido pelas reivindicações 6 a 11 caracterizado pelo fato de que é a fabricação de substituto ósseo para a formulação extemporânea, para a fabricação de um medicamento para cicatrização e regeneração de perdas de substância para tratamento de queimaduras, feridas, úlceras ou lesões cutâneas eritematosas.

13. Uso do material semissintético pulverulento conforme definido por qualquer uma das reivindicações 1 a 5, ou obtido pelo método conforme definido pelas reivindicações 6 a 11 caracterizado pelo fato de que é para a fabricação de dispositivos ou implantes moldados.

14. Uso do material semissintético pulverulento conforme definido por qualquer uma das reivindicações 1 a 5, ou obtido conforme o método definido pelas reivindicações 6 a 11 caracterizado pelo fato de que é na fabricação de dispositivos ou implantes moldados com bioabsorção controlada compreendendo fios de sutura com bioabsorção escalonada sobre o tempo.

15. Uso do material semi-sintético pulverulento conforme definido por qualquer uma das reivindicações 1 a 5, ou obtido pelo método conforme definido pelas reivindicações 6 a 11, caracterizado pelo fato de que é para a formulação de preparações para substitutos ósseos para utilização extemporânea, para substitutos ósseos extrudíveis, nomeadamente embalados em uma seringa sob vácuo, substitutos ósseos com suporte de colágeno poroso, substitutos ósseos com uma estrutura mineral de origem animal ou humana, dispositivos de osteossíntese bioabsorvíveis e implantes moldados, dispositivos com bioabsorção controlada, cimentos para vedar endopróteses e cimentos injetáveis para cirurgia minimamente invasiva em vertebroplastia e cifoplastia.

16. Uso do carbonato de cálcio que sofreu carbonatação empregado no material conforme definido por qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que é como aditivo plástico, modelável e adesivo, em composições compreendendo sais de cálcio, polímeros naturais ou sintéticos, colágeno e estruturas minerais de tecidos ósseos de origem animal ou humana.

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